Question

SO₂是造成空氣污染及酸雨的有害氣體，研究SO₂的性質可使其變廢為寶．
（1）某小組設計了如圖1所示的實驗裝置（圖中夾持和加熱裝置略去）．

①若關閉K，通入SO₂，裝置A中發(fā)生的現象是

 

；當裝置B中溶液顏色逐漸退去時，其內發(fā)生反應的離子方程式為

 

，此時裝置C、D、E、F、G中均沒有明顯反應現象發(fā)生．
②若對裝置E加熱并通入SO₂，同時打開K通入O₂，裝置F中產生白色渾濁，證明裝置E中發(fā)生的反應（化學方程式表示）：

 

；裝置G的作用是

 

．
③反應結束后，若向試管C溶液中，加入足量下列溶液也可產生白色沉淀的是

 

．
A．氨水  B．稀鹽酸   C．硝酸鉀溶液
（2）根據原電池原理，設計了如圖2所示裝置，電極為含某催化劑、多孔吸附性的惰性材料，在用SO₂發(fā)電的同時實現了硫酸制備．通入SO₂的一極發(fā)生的反應：

 

；電池發(fā)生的總反應：

 

．

Answer 1

分析：（1）①二氧化硫能使品紅褪色；二氧化硫具有還原性和碘單質發(fā)生氧化還原反應生成硫酸和氫碘酸；
②E中放有五氧化二釩為二氧化硫和氧氣反應的催化劑，二氧化硫有毒，裝置G是尾氣處理裝置；
③二氧化硫和水反應生成亞硫酸，亞硫酸與氨水反應生成亞硫酸銨，亞硫酸銨與氯化鋇反應生成亞硫酸鋇沉淀；亞硫酸和硝酸鉀在同一溶液，二氧化硫被硝酸氧化物硫酸，反應中二氧化硫表現還原性，同時與氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀；
（2）該裝置是原電池，反應原理為二氧化硫、氧氣和水反應生成硫酸；負極上的物質失電子發(fā)生氧化反應，正極上的物質得電子發(fā)生還原反應，據此分析負極、正極、及總的反應；

解答：解：（1）①二氧化硫能與某些有色物質（如品紅溶液）反應生成不穩(wěn)定的無色物質，所以裝置A中發(fā)生的現象是紅色逐漸褪去；單質碘具有氧化性，二氧化硫具有還原性，裝置B中發(fā)生氧化還原反應生成硫酸和氫碘酸，離子反應為：SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-，
故答案為：紅色逐漸褪去；SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-；
②二氧化硫和氧氣在五氧化二釩作催化劑、加熱條件下能發(fā)生氧化還原反應生成三氧化硫，反應方程式為：2SO₂+O₂2SO₃；二氧化硫有毒，且是大氣硫酸型酸雨的主要成分，需進行尾氣處理，裝置G的作用為吸收尾氣中的SO₂，防止污染空氣，
故答案為：2SO₂+O₂2SO₃；吸收尾氣中的SO₂，防止污染空氣；     
③A．氨水和二氧化硫反應生成亞硫酸銨，亞硫酸根離子和鋇離子結合生成沉淀；
B．稀鹽酸不和二氧化硫反應，和鋇離子不能生成沉淀；
C．硝酸鉀溶液在酸性溶液中形成稀硝酸具有氧化性能氧化二氧化硫為硫酸，結合鋇離子生成沉淀；
故答案為：A C；      
（2）該裝置是原電池，反應原理為二氧化硫、氧氣和水反應生成硫酸．通入氧氣的電極是正極，原電池放電時，氫離子由負極移向正極，正極上氧氣得電子和氫離子反應生成水，電極反應式為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，負極上，二氧化硫失電子和水反應生成硫酸，電極反應式為：SO₂-2e^-+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-，原電池放電時，氫離子由負極移向正極，電池總反應式為：2SO₂+O₂+2H₂O═2H₂SO₄，
故答案為：SO₂-2e^-+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-；2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄；

點評：本題考查SO₂的性質實驗設計，明確反應的化學方程，把握物質的性質為解答該題的關鍵，注意把握實驗原理、方法和步驟，（2）根據原電池反應原理分析負極、正極、及總的反應為該題易錯點，題目難度中等．